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Können Gene Geflügelkrankheiten kontrollieren?

Von Doug Ottinger, Minnesota

Meine Großmutter, geboren 1893, war eines von acht Geschwistern, die auf einer abwechslungsreichen Familienfarm in der Gemeinde Tevis, Kansas, etwas außerhalb von Topeka, aufgewachsen sind.

Als ich aufwuchs, erzählte sie mir viele humorvolle Geschichten aus ihren Kindheitstagen und den Eskapaden, die nur Geschwister, die auf den weiten Flächen des Farmlandes von Kansas aufgewachsen waren, sich ausdenken und an denen sie teilnehmen konnten.

Obwohl sie ziemlich weit von der Stadt entfernt auf einem Bauernhof lebten, waren sie für die damalige Zeit ziemlich modern. Sie hatten ein Telefon zu Hause, als nur wenige Menschen einen solchen Luxus hatten. Sie waren auch eine streng religiöse Familie, die an die Gesundheitsreform glaubte. Da sie modern und auf dem neuesten Stand waren, hatten sie ein modernes medizinisches Gerät, das für die Gesundheit und das Wohlbefinden der ganzen Familie so notwendig war:die Klistierdose.

Auf dem Hof ​​war ein alter Truthahn, der zum Haustier der Kinder geworden war. Eines Tages wurde der Truthahn krank. Es ging ihm immer schlechter, bis es den Anschein hatte, als gäbe es keine Hoffnung mehr für ihn. Meine Großmutter und ihre ältere Schwester Lois (die meine Großmutter oft als „Familienpflegerin“ bezeichnete) wollten ihr Haustier nicht verlieren und beschlossen, dass etwas getan werden musste. Lois kam auf die Idee, dass der Truthahn vielleicht nur einen guten Einlauf brauchte. Die beiden Mädchen besorgten die Kanne aus dem Wasserklosett. Lois mischte ein Gebräu zusammen, von dem sie dachte, dass es ungefähr richtig sein sollte. Dann gingen die beiden Mädchen zum Hof, um ihr krankes Haustier zu finden. Eines der Mädchen hielt den Truthahn und führte den Gummischlauch in sein südliches Ende. Der andere hielt die Dose, die mit der Lösung gefüllt war. Als der Schlauch fest eingebettet war, ließen sie die Lösung fließen.

Sobald dies erledigt war, dachten sie, dass sie nicht mehr viel für den schwer kranken Vogel tun könnten. Er zeigte keine Anzeichen einer sofortigen Besserung. Sie kehrten zum Haus zurück, ohne viel sichtbare Hoffnung auf seine Genesung. Am nächsten Morgen machten sie sich auf die Suche nach ihrem kranken Haustier. Als sie ihn fanden, stolzierte er herum, als wäre ihm noch nie in seinem Leben ein Tag schlecht gewesen. Laut meiner Großmutter hat er danach noch einige Jahre gelebt.

Jahre später, kurz vor ihrem Tod, sprach ich mit ihr über diese Geschichte. Sie lachte, als wir darüber sprachen, hielt dann inne und sagte:„Weißt du, ich nehme nicht an, dass wir Kinder das Ding jemals abgewaschen haben. Ich glaube, wir haben es einfach wieder so ins Regal gestellt, wie es war …“

Nachdem diese Geschichte erzählt ist, werde ich weitermachen und über einige der Suchen nach genetisch bedingten Krankheitskontrollen sprechen, die sowohl Geflügel als auch Menschen gesund halten.

Die Suche nach genetischer Resistenz gegen Krankheiten
Seit jeher haben Menschen darum gekämpft, Wege zu finden, um sowohl sich selbst als auch ihr Vieh gesund und frei von Krankheiten zu halten. Ob es nun pflanzliche Verbindungen waren, die zur Bekämpfung von Krankheiten zusammengestellt wurden, oder High-Tech-Experimente in gut ausgestatteten Labors, oder nur zwei kleine Bauernmädchen in Kansas, die eine Einlaufdose schwingen, der Kampf gegen Krankheiten war und wird möglicherweise weiterhin sein. eine unendliche.

Forscher in den 1920er und 1930er Jahren begannen sich zu fragen, ob es bestimmte Gene gibt, die Tieren Widerstand gegen Krankheiten verleihen würden. Es wurden zahlreiche Studien entwickelt, die den Forschern einige Antworten auf die Fragen gaben, die sie hatten. Geflügeltyphus, verursacht durch Salmonella Gallinarum, und Pullorum-Krankheit, verursacht durch Salmonella Pullorum, waren nur zwei von mehreren Krankheiten, die verheerende Verluste in der Geflügelindustrie verursachten. Diese Krankheiten könnten die Herde einer Familienfarm in sehr kurzer Zeit dezimieren, und die Bakterien könnten zurückbleiben und jeden Ersatzbestand infizieren. Es wurde beobachtet, dass einige Vögel resistent gegen die Krankheiten zu sein schienen. Folglich begannen die Forscher zu untersuchen, ob genetisch resistente Stämme oder Vogellinien entwickelt werden könnten, die in der Lage wären, diesen infektiösen Krankheitserregern zu widerstehen und sie abzuwehren.

Lymphome, Tumore und verschiedene Leukosekomplexe waren in einigen Gebieten der Vereinigten Staaten und anderen Orten der Welt ebenfalls ernsthafte Probleme. In den 1930er Jahren wurde die Cornell University führend in der Erforschung und Ausrottung von Lymphomen bei Geflügel. Ihre Forschung befasste sich mit vielen Bereichen, einige davon waren genetisch gekoppelte Forschung. Andere Universitäten waren wichtige, aktive Akteure in Forschungsprojekten zur Seuchenbekämpfung. In den letzten über 80 Jahren wurden viele Studien durchgeführt, um uns dabei zu helfen, Wege zu finden, um Krankheiten wie Pullorum, Newcastle-Krankheit und Marek-Krankheit auszurotten. Viele davon umfassten Studien zu genetisch gekoppelten Kontrollmöglichkeiten.

Die Forschung zur genetischen Kontrolle von Krankheiten führte oft zu enttäuschenden Ergebnissen für die Forscher. Während sie in den Studien Vögel finden konnten, die überleben und sich von Krankheiten erholen konnten, sogar von so tödlichen wie der Newcastle- und Marek-Krankheit, blieb die Tatsache bestehen, dass die meisten, wenn nicht alle dieser überlebenden Vögel Träger der gefürchteten Krankheitserreger waren die Krankheit wurde in einem Schwarm immer noch an die Nachkommen oder von erwachsenem Vogel zu erwachsenem Vogel weitergegeben. Selten wurde eine tatsächliche Resistenz gegen die jeweilige Krankheit erreicht, wie es sich die Forscher erhofft hatten.

Ein Forscher, Nelson Waters, führte von 1939 bis 1960 Studien über die Übertragung bestimmter Arten von viral verursachten Tumoren bei Geflügel durch. Später wurde die Forschungsarbeit unter der Leitung eines anderen Forschers, Lyle Crittenden, fortgesetzt. Während diese Art von Studie den meisten Menschen nicht sehr aufregend erscheinen mag, waren die Ergebnisse für Forscher auf den Gebieten der Krankheitsübertragung und -ausbreitung oder der pathogenen Ätiologie sehr wichtig. Waters und Crittenden stellten fest, dass eine Reihe dieser Viren von den Eltern auf die Nachkommen (dies wird als lineare Übertragung bezeichnet) sowie von Vogel zu Vogel in einem Schwarm (dies wird als horizontale Übertragung bezeichnet) weitergegeben werden können. Diese Erkenntnisse halfen den Forschern zu verstehen, wie manche Viren verbreitet werden könnten. Die Forschungsarbeit, die auf einigen ihrer Ergebnisse basiert, wird noch heute fortgesetzt.

In den späten 1970er und bis weit in die 1980er Jahre hinein nahm die Dynamik in den Bereichen der Suche nach genetischen Faktoren zu, die die Reaktion des Immunsystems bei Tieren steuern, und der Suche nach Wegen, Krankheiten durch genetische Kontrolle der immunologischen Reaktionen zu bekämpfen und hoffentlich auszurotten. 1987 entdeckten die Forscher C.M Warner, D.L. Meeker und M.F. Rothschild veröffentlichte zuerst ihre Erkenntnisse auf diesem Gebiet.

Im Jahr 2000 haben Forscher unter der Leitung von L.D. Bacon, veröffentlichte Ergebnisse einer 25-jährigen Studie, die an der U.S.D.A. Labor für Vogelkrankheiten und Onkologie in East Lansing, Michigan. Diese Studie berichtete über die Auswahl und Kreuzung kommerzieller Hühnerlinien, die anscheinend genetisch resistent gegen lymphoide Sarkome waren.

Im Jahr 2004 wurde eine Abhandlung über neue Forschungsarbeiten verfasst, die gerade in Frankreich abgeschlossen worden waren. Unter der Leitung von Dr. Rima Zoorab führte das Forschungsteam eine der ersten umfassenden Studien zur Lokalisierung und Identifizierung von „Immungenen“ in Geflügel durch. Das Team begann bei null und begann damit, tatsächliche Gene zu identifizieren und zu „kartieren“, die einzelnen Vögeln offenbar eine Resistenz gegen Krankheiten zu verleihen. Die drei Hauptkrankheiten dieser Studie waren die infektiöse Bursitis, die Marek-Krankheit und die Kokzidiose (verursacht durch den einzelligen Parasiten Eimeria Tenella). Es war eine sehr komplexe Studie, angefangen bei der Boten-RNA in den Zellen. Schließlich wurden 30 Gene identifiziert, die als „Immungene“ oder „teilweise Immungene“ betrachtet werden könnten.

In den letzten Jahren haben Forscher in bestimmten Masthühnerstämmen DNA-Stränge identifiziert, die für die Marek-Krankheit anfällig sind. Diese Forschung ist derzeit noch im Gange und gibt zum jetzigen Zeitpunkt einige mögliche Hoffnung auf eine zumindest teilweise genetische Kontrolle bestimmter Krankheiten. Ein weiteres Forschungsbeispiel, das derzeit durchgeführt wird, stammt aus Südkorea. Dort arbeiten Wissenschaftler daran, eine mögliche genetische Resistenz gegen Stämme von Vogelgrippeviren, einschließlich der Stämme A1 und H5N1, zu finden.

Auch Bakterien und Viren haben einen genetischen Code
Viele Jahre lang konzentrierten sich genetische Experimente zur Seuchenbekämpfung nur auf die Genetik der infizierten Tiere. Die Forscher hofften, dass Gene gefunden werden könnten, die die Tiere in gewisser Weise resistent gegen verschiedene Krankheiten machen würden. Im Laufe der Forschung wurde einer Reihe von Forschern jedoch klar, dass sowohl Bakterien als auch Viren einen eigenen genetischen Code haben.

Genau wie die Tiere, die sie infizieren, haben diese Organismen genetisches Material in sich, das reguliert, wie sie sich vermehren und verhalten. Bakterien haben auch ein eigenes Immunsystem und können auch von viralen Krankheitserregern infiziert werden, und ihr Immunsystem muss dann aktiv werden, ähnlich wie die Systeme der höheren Tiere.

Ich hatte kürzlich die Gelegenheit, mit Dr. Matt Koci vom Prestage Poultry Science Department der North Carolina State University zu sprechen. Die Abteilung von Dr. Koci arbeitet an mehreren Forschungsbereichen, die sowohl die bakterielle Besiedelung von Geflügel mit Salmonellen als auch mit Campillobacter betreffen. Eines der Dinge, auf die er mich hinwies, war die Tatsache, dass sie sich in diesen Studien genauso intensiv mit dem Immunsystem der Bakterien befassen, wie mit den Vögeln selbst.

Um nur ein kurzes Beispiel für die entmutigende Arbeit zu geben, die Forschern auf diesen Gebieten noch bevorstehen, gibt es mindestens 2.600 Varianten oder Serotypen allein des Salmonella-Bakteriums. Es gibt mindestens eine Million identifizierte Viren. Wir haben nur über ungefähr 5.000 von ihnen ein ziemlich zusammengesetztes Wissen. Fügen Sie dazu Tausende und Abertausende anderer Arten von Bakterien hinzu, und Sie können sehen, dass es eine enorme Menge an Informationen gibt, die wir noch in vielen Jahrzehnten lernen werden.

Genforschung und Lebensmittelsicherheit
Jedes Jahr erkranken viele Menschen an Geflügelprodukten und anderen Lebensmitteln, die unsachgemäß gehandhabt werden. Unterkochen, falsche Temperaturen während der Lagerung oder Fehler bei der anfänglichen Handhabung der Produkte tragen zu diesen unzähligen Fällen bei. Vergiftungsfälle treten sowohl auf gewerblicher als auch auf häuslicher Ebene auf. Viele sind relativ gering, mit nur leichten Beschwerden für die Infizierten. Andere Fälle sind schwerwiegender und erfordern eine weitergehende medizinische Versorgung. Leider enden einige dieser Fälle tödlich.

Ein Bereich, der Forscher seit Jahren verwirrt, ist, warum viele Arten und Stämme von Geflügel extrem hohe Bakterienzahlen wie Salmonella Enteritidis oder Varianten von Campillobacter in ihrem Körper aufrechterhalten können, während einige ihrer Herden- oder Brutgenossen dies haben ziemlich niedrige Konzentrationen. Keiner der Vögel zeigt äußerliche Anzeichen einer Krankheit oder dass er Träger der Bakterien ist. Wenn sich ein Mensch jedoch mit diesen bakteriellen Krankheitserregern infizieren würde, wäre dies für die Person tödlich, insbesondere in den Mengen, in denen einige der Vögel sie haben.

Eine Antwort auf dieses verwirrende Problem wurde mir von Dr. Matt Koci von der North Carolina State University während meines kürzlichen Interviews mit ihm gegeben. Die North Carolina State University ist nicht nur führend in der Geflügelforschung, sondern auch führend in der Lebensmittelsicherheitsforschung.

Laut Dr. Koci werden in diesem Bereich verschiedene Studien durchgeführt. Aufgrund der Tatsache, dass ein Großteil der Forschung noch im Gange ist, ist es noch zu früh, um große Ankündigungen der Ergebnisse zu machen. Ein Problem ist in diesen Studien jedoch sehr deutlich geworden. Die Unterschiede in der Körpertemperatur von Menschen gegenüber der Körpertemperatur von Hühnern scheinen einer der Hauptfaktoren für die unterschiedlichen Reaktionen zu sein, die jeder auf diese Infektionen hat. Der Mensch hat eine normale Körpertemperatur von 37°C (98,6°F). Hühner haben eine Körpertemperatur von 41°C (105,8°F). Eine der bisher in dieser Studie gefundenen Schlüsselfakten ist laut Dr. Koci, dass sich Salmonella Enteritidis bei unterschiedlichen Körpertemperaturen wie ein völlig anderer Organismus verhält.

Ein Teil der ursprünglichen Absicht dieser Studie bestand darin, nach genetischen Verbindungen in der Makrophagenentwicklung von Hühnern und der scheinbaren Resistenz des Vogels gegen diese Bakterien zu suchen. (Makrophagen sind diese kleinen weißen Blutkörperchen, die die krankheitsverursachenden Organismen verschlingen, die uns infizieren.) Diese Ergebnisse sind noch nicht zusammengestellt, aber wie bei den meisten Forschungsarbeiten können die Ergebnisse einige interessante Wendungen nehmen, und die Ergebnisse über Bakterien, die als unterschiedliche Organismen agieren , bei unterschiedlichen Temperaturen, gehört sicherlich dazu.

Jüngste Forschungen in verschiedenen Regionen der Welt, einschließlich der Vereinigten Staaten, der Europäischen Union, Australiens und Asiens, haben sich darauf konzentriert, Vögel zu finden und zu entwickeln, die anscheinend eine genetische Resistenz gegen die Bildung großer Kolonien von Salmonellen oder Campillobacter-Bakterien in ihrem Lebensraum haben Innereien. Wenn wir einige dieser krankheitserregenden Bakterien aus dem Geflügel eliminieren können, können wir hoffentlich viele der weltweiten Fälle von Lebensmittelvergiftungen, die jedes Jahr Menschen erleiden, eliminieren.

In diesen Gebieten wurden einige genetische Verbindungen gefunden, und wir verfügen über die Technologie, um dieses genetische Material von einem Vogel auf einen anderen zu übertragen. Nach unseren aktuellen Erkenntnissen könnte eines Tages sogar genetisches Material von Vogel zu Vogel verfügbar sein, das auf heimische Herden übertragen werden könnte. Dies ist jedoch eine genetische Veränderung, und viele Menschen lehnen dies in jeder Weise, Form oder Gestalt vehement ab. Ich persönlich glaube, dass einige dieser Verfahren vielversprechend sind, aber ich verstehe auch die ethische Frage:„Wo zieht man die Grenze?“ Die Suche nach genetischer Resistenz gegen Krankheiten wird wahrscheinlich noch viele Jahre andauern. Mich würde interessieren, was andere Leser von Backyard Poultry denken. Briefe an den Herausgeber, irgendjemand?

Quellen:
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